基于突水系数的煤矿底板突水危险性评价系统——以山西太原西山煤田古交矿区为例

通过对煤矿底板突水系数评价系统总体框架的介绍,并以山西太原西山煤田古交矿区为例,阐述了钻孔数据库的建立与查询系统的生成,着重说明了等值线的绘制过程,然后结合大量抽水试验数据,自动生成底板含水层等水压线和底板隔水层等厚线图,最后利用GIS叠加分析功能,根据突水系数的计算公式,生成了突水系数图。根据突水系数图的分析,划分出矿井底板的突水危险地区,对矿井防治水有一定的帮助。

古交市矿区土地覆盖时空动态变化研究

为了研究矿区土地覆盖的动态变化规律,以古交矿区为研究区,通过监督分类解译获取矿区1990年、2000年、2010年相同季节的土地覆盖类型图。运用转移矩阵和CA-Markov模型方法分别对研究区土地覆盖类型动态变化进行了研究和预测,结果表明:1)1990—2010年林地的面积持续增加,年增长率达到了5.49%,耕地和草地的面积大幅度减少,尤其是草地的面积,此外城镇建设用地和水域轻微减少。2)2010—2020年耕地和草地的面积进一步减少,城镇和工矿用地以及水域的面积小幅度增加,林地的面积继续大幅度增长,年增长率达到了2.18%。

西山煤田古交矿区煤层气藏水文地质特征及其控气作用

煤层气藏的水文地质条件是控制煤层气运移、散失、分布和富集的重要因素之一。以西山煤田古交矿区为研究对象,分析产出水离子浓度、水质水型、矿化度和煤层含气量分布特征,结合地下水动力场分布特征,划分区域水文地质单元,并讨论不同单元内含气量分布特征及地质控制机理。结果表明:(1)该区煤层气井产出水离子以Na^+,HCO_3^-为主,水型主要为NaHCO_3型,该区煤层气井产出水矿化度介于632~2 512 mg/L,属于淡水-微咸水;(2)根据折算水位和矿化度分布特征将矿区划分为补给径流区、滞留区以及过渡地带的弱径流区3种水文地质单元,滞留区含气量最高,弱径流区次之;(3)古交矿区煤层气的富集成藏受构造、水文地质条件双重控制,在屯兰中部形成单斜-水力封堵型煤层气藏,为全区煤层气最为富集区,东曲断层比较发育,形成地垒-水力封堵型煤层气藏,为煤层气较为富集区。

山西古交矿区含煤岩系泥岩地球化学特征及地质意义

古交矿区富有丰富的煤炭资源,查明该区域含煤岩系元素参数、沉积环境、沉积物的来源等,不仅可以为研究地质运动发展提供资料,同时也能保障煤矿的安全开采.针对古交矿区含煤岩系中泥岩的样品进行化学检测,研究表明:研究区微量元素中高场强元素及亲石元素含量较上地壳中含量高,而亲铁和亲铜元素与上地壳中含量接近,在稀土元素方面出现轻稀土元素较富集而重稀土元素亏损的现象.根据Sr/Cu、V/(V+Ni)等指标可以判断研究区当时气候干热,整体沉积环境表现为还原厌氧环境中的海陆过渡相沉积,且形成泥岩的物源以碎屑沉积物为主,同时发现山西组还含有一些花岗岩物质,由此推测含煤岩系的物源区应该处于活动大陆边缘及海陆接触处.

西山煤田古交矿区煤层气分布模式及开发效果评价

为揭示古交矿区煤层气分布规律及其主控因素,综合野外地质勘查、煤矿采掘地质、煤层气井相关资料及煤心测试数据等资料,讨论了构造演化、构造形态、断裂分布、埋深、煤体结构、煤层厚度、直接顶板性质等因素对煤层气分布的影响。结果表明:构造条件和埋深是控制矿区内煤层气分布规律的主因,并据此将矿区划分为平缓单斜浅埋、平缓单斜深埋、陡峭单斜和复杂褶皱4种煤层气分布模式,平缓单斜浅埋区和平缓单斜深埋区为煤层气富集有利区。平缓单斜浅埋模式下,埋深小、渗透性好是煤层气井高产的有利条件;平缓单斜深埋模式下,埋深小、含气量高有利于煤层气井高产。

古交矿区奥陶系顶部隔水关键层厚度研究

文章以古交矿区屯兰矿为例,通过补充钻探、抽水试验、井下物探、岩矿测试等手段,运用有关的理论、技术、方法,分析了屯兰矿奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶发育特征,研究了奥陶系顶部隔水关键层厚度。研究表明,古交矿区屯兰矿峰峰组上段上部近30m厚的古风化裂隙充填带和峰峰组下段约70m厚的第一泥灰岩石膏层可分别作为防峰峰组局部中等富水区和上马家沟组中—上部第二、三含水层组突水的隔水关键层。

西山煤田古交矿区8号煤层煤中锂的赋存规律

为了研究西山煤田古交矿区8号煤层煤中锂的赋存规律,从古交矿区镇城底、屯兰、马兰、西曲、东曲、嘉乐泉等6座煤矿8号煤层采取37个刻槽煤样,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线粉末衍射和电感耦合等离子体质谱等技术对这些样品进行分析。结果表明:8号煤层锂含量在7.5~282.0×10^(-6),平均79.5×10^(-6),其中马兰煤矿8号煤中锂的平均含量为151.7×10^(-6),达到了煤中锂的综合利用品位(120×10^(-6));煤中锂含量与灰分高度正相关,垂向分布上,在煤层夹矸或靠近夹矸、顶底板的样品中含量相对较高;煤中锂元素主要赋存在无机组分中,且与镓、钍元素高度正相关。

古交矿区8号煤中有机硫的赋存规律

古交矿区８号煤中有机硫含量较高，占全硫的一半左右。首次对８号煤层进行了煤中有机硫的光电子能谱（ＸＰＳ）测试，采用带能谱和波谱的扫描电镜对２号、７号、８号煤层中不同显微组分中的有机硫进行了测定。结果表明，８号煤中有机硫以多环含硫化合物或噻吩型硫为主；在不同煤层的显微组分中其有机硫含量有差异，但差异不大；同一煤层的显微组分中，不同亚组分的有机硫含量亦不同。

古交焦、肥精煤的煤质特征及对焦炭质量的影响

通过煤质分析,结合小焦炉试验分析了古交矿区焦、肥精煤的煤质特性,在分析炼焦煤对焦炭质量的影响的基础上,提出了古交矿区焦、肥精煤的合理使用方向。

古交矿区8号煤层含气性及其控气因素研究

基于对古交矿区煤层气勘探开发资料的研究,分析了古交矿区8号煤层的煤层气含气量分布特征,并对影响其含气量的控气因素进行分析研究。研究结果表明,古交矿区8号煤层分布总体呈现东部高,西部低的特点。通过对煤质、煤厚、煤层埋深、盖层条件、构造等控气因素的研究,认为研究区煤层气含量受到多种因素的综合控制,使得煤层气含量在平面上表现出不均一性。

古交矿区主要可采煤层煤中硫的赋存规律

应用扫描电镜对煤中不同显微组分中有机硫进行了测定。应用XPS方法测定了8号煤中有机硫的存在形态。评述了煤中硫的变化规律。论述了古交矿区主要可采煤层中黄铁矿硫的形态特征和分布规律。

古交矿区中奥陶统断层突水机理研究

采用MTS电液伺服岩石力学实验系统,利用特制的渗流实验装置,对断裂构造岩的样品,模拟不同应力场条件,测试样品的渗流速度,计算样品的渗透系数,得到不同矿山压力下,断层带的导水能力大小。在古交矿区的地层岩石组合条件下,断层带处在中奥陶统顶板附近的破碎岩石,其导水性较差,断层导通中奥陶统地下水可能性较小。

古交矿区峰峰组与上马家沟组水力联系及意义

为了进一步了解古交矿区带奥灰水压开采的水害水源与突水机理,对中奥陶统峰峰组和上马家沟组两个主要含水层的水力联系进行了研究。依据矿区水文地质勘探成果、峰峰组和上马家沟组岩石学及水文地质特征,划分出不同的含水层与隔水层,通过34个水文钻孔水位和1980年以来奥灰水位的动态变化,证明峰峰组含水层实际位于其上段,上马家沟组含水层位于其中、上段,两者之间存在明显的隔水层,即峰峰组下段,两者之间水力联系差,是两个相互独立的含水层。距离煤层较近的峰峰组含水层是影响矿区带压开采的主要水源,但峰峰组在该区域富水性弱,由于其与上马家沟组水力联系差,对矿井安全影响较小,是古交矿区带压开采的有利条件。

山西省古交市煤矿采空塌陷防治探讨

在收集资料的基础上,对古交市采空塌陷现状及其形成原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,该项成果为政府有效开展防灾减灾工作提供科学依据。

古交矿区煤的热解脱硫试验

文章详细介绍了对古交矿区 8号煤进行不同升温速度和不同终温条件下的硫试验。

古交矿区专用铁路沿线噪声的防治对策

对古交矿区专用铁路沿线噪声污染情况进行了调查,并对噪声机理进行了分析,从工程措施和管理措施入手,提出了噪声防治对策。

古交矿区8号煤的实验室热解脱硫

介绍了古交矿区8号煤在不加催化剂和加催化剂两种条件下的实验室热解脱硫试验情况.结果表明,在不加催化剂时,升温速度为5～10℃/min脱硫效果最好,脱硫率大于40%;当在原煤中添加催化剂AlCl3和NH4Cl时,有较好的脱硫作用,焦炭中灰分也没有明显提高,而当添加催化剂CuCl2和CaO时,不能脱除煤中硫。并据此提出了建议脱硫方案。

山西古交矿区瞬变电磁法解释参数研究

为研究山西古交矿区地层电性参数,提高瞬变电磁探测异常区的解释精度,以古交矿区屯兰煤矿瞬变电磁探测结果为研究对象,采用探采对比和统计学原理进行研究分析。研究结果表明该研究区低阻异常区的门槛值为5Ω·m,高阻异常区的门槛值为200Ω·m,高于200Ω·m应解释为陷落柱,当达到260Ω·m时应解释为断层。

古交矿区奥陶系微观溶蚀孔隙特征分析

古交矿区下组煤在某些区域处于突水相对危险区,尤其是在构造发育区域,突水可能更大。通过压汞试验从微观上分析了奥陶系灰岩的孔隙结构及垂向分布特征,并结合抽水试验中钻孔揭露的出水位置,确定了隔水关键层的存在以及厚度。研究表明:峰峰组上段和下段灰岩以极细小和超毛管微孔隙为主,可以作为隔水关键层,隔水关键层使大面积受水压威胁下组煤得以解放。

基于微观孔隙结构的陷落柱突水危险性评价

为研究陷落柱能否导通煤层底板岩溶强含水层发生突水,从微观岩石学角度,以太原古交镇城底矿陷落柱为例,采用压汞试验和扫描电镜等手段对陷落柱充填物孔隙结构和溶蚀情况等进行研究,结果表明陷落柱柱体内充填物岩样孔隙度0.640%~3.830%,平均孔隙直径1.620 8~21.6716μm,其中多以微孔和超微孔为主。陷落柱中有大量的裂隙被方解石脉充填,方解石晶体个别有溶蚀现象,溶蚀较轻微,溶孔溶隙直径大都远小于10μm,这些微溶孔溶隙在目前的地应力下不具有导水性。